[이데일리 김진호 기자]“우리가 확보한 제품들의 매출 상승이 꾸준히 발생해 세계 시장 점유율도 확대되고 있습니다. 코스닥 상장후 5년 내로 매출 2배 이상 달성을 전망하는 이유입니다” 이후정 비스토스 대표는 최근 이데일리와 만나 “10월 코스닥 상장 후 사업의 성장을 자신한다”며 이같이 말했다.
비스토스는 △분만감시장치나 태아심음측정기 등 태아용 제품(4종) △인큐베이터 등 신생아용 제품(4종) △중앙감시장치 등 환자 감시용 제품(5종) △유축기 등 가정용 제품(3종) △의료용 헤드렘프 제품(1종) 등 크게 다섯 가지 분야에서 총 17종의 주요 제품군을 확보했다. 이런 제품은 미국과 유럽, 아시아 등 120여 개국에서 두루 판매되고 있다. 이 대표에 따르면 세계 공급 수량 전망으로 볼 때 올해 태아심음장치와 태아감시장치, 인큐베이터 , 유축기 등은 각각 261만3863대, 26만1386대, 7만1816대, 355만대씩 공급될 것으로 파악됐다. 해당 시장은 순서대로 약 3억9200만 달러, 7억8400만 달러, 7억1800만 달러, 5억3200만 달러로 전망됐다. 비스토스의 태아심음장치(BT200, BT220 등) 제품군은 총 10만6100대가 공급되며, 전체 시장의 약 4%를 점유할 것으로 예상된다. 태아감시장치(BT300, BT350 등)와 신생아 인큐베이터(BT500 등), 유축기(BT-100) 등 제품군은 각각 6500대와 1600대, 9만2000대 공급된다. 이들의 세계 시장 점유율은 순서대로 약 2.5%와 2.2%, 2.6%였다. 특히 유축기 제품군의 경우 지난 2020년(0.8%) 대비 올해 세계시장 점유율이 3배 이상 증가할 것으로 나타났다. 이 대표는 “주력 제품인 태아심음 및 감시 장치, 인큐베이터 등의 세계시장 점유율이 1%대였지만 최근 2~4%대로 올라섰다”며 “유축기의 경우 인도네시아 시장의 60% 장악하는 등 아시아 시장에서 점유율을 크게 높이고 있다. 미국에서도 지난해(5만대) 보다 크게 증가한 8만대를 올해 공급할 예정이다”고 설명했다. 그는 이어 “제너럴 일렉트릭(GE)이나 필립스 등 거대 의료기기 기업은 모든 분야에 진출했기 때문에 우리와 사업 부문이 겹치는 부분이 있다”며 “거대 기업들은 우리와 달리 태아나 산모용 기기가 주력사업은 아니다. 핵심 원천 기술만 6건 보유하는 등 기술적으로도 밀리지 않는다”고 설명했다. 실제로 비스토스는 △음성인식을 이용한 유축기 제어 시스템 및 방법 △의료용 플랙서블 패드 구조 및 제조방법 △초음파 도플러 태아감시장치의 심박 검출 신호 처리 방법 △체중측정이 용이한 인큐베이터 △컬러영상을 이용한 심박 측정방법 및 장치 △전지자극장치 등의 핵심 원천기술을 포함해 총 23건의 원천기술을 보유하고 있는 상황이다. 이중 10건이 미국이나 한국에서 특허 등록을 완료했다. 이런 핵심 기술을 바탕으로 비스토스는 생체신호 기반 진단용 의료기기에서 치료용 의료기기로 사업 확장을 준비하고 있다. 이를 위해 회사는 2024년 출시를 목표로 스마트폰 연동이 가능한 치료용 인큐베이터, 주의력과잉행동장애(ADHD) 치료용 의료기기 등을 개발하고 있는 중이다. 한편 미국 뉴로 시그마의 ‘모나크eTNS’가 ADHD 치료용 의료기기로 미국식품의약국(FDA)의 품목허가를 유일하게 획했다. 이 대표는 “뇌의 좁은 영역을 선택적으로 작용하는 전기자극장치 특허를 국내에서 획득하고 미국과 중국에서도 출원을 준비하고 있다”며 “해당 기술로 모나크eTNS 보다 정밀화된 기기를 개발하기 위한 연구를 진행하고 있다”고 말했다. 그는 이어 “기존제품군의 매출향상과 2024년으로 예정된 신제품 출시가 정상 가동한다면, 2027년경 1000억원대 매출을 올리는 기업으로 성장할 수 있을 것”이라고 전망했다. [스마트제조 사이버-물리 시스템(CPS)] 4차 산업혁명을 이끌 미래 제조산업의 처음과 끝 Feature Ⅰ 자료_ 중소벤처기업부 사이버-물리 시스템(이하 CPS)은 모든 사물들이 서로 연결되어 정보를 교환하는 사물인터넷(IoT, Internet of Things)에서 컴퓨팅을 이용한 사이버 세계와 물리 세계가 발전된 IT 기술을 통해 유기적으로 융합되어 사물들이 서로 소통하며 자동적, 지능적으로 제어되는 시스템이다. 기존 임베디드 시스템의 미래지향적이고 발전적인 개념으로써 기존의 전통적인 산업에 ICT 기술이 결합하여 기존 산업과 서비스에 새로운 부가가치를 부여하고자 융·복합산업을 구현하기 위한 핵심기술이다. 사이버-물리 시스템 (이하 CPS, Cyber-Physical Systems) CPS는 다수의 이종 시스템들이 네트워크를 통해 결합되거나 연동되어 자율적으로 임무를 수행하는 스마트시티, 국방, 교통, 스마트 그리드, 스마트제조 등을 포함하는 대규모 시스템(SoS, System of System)에 필수적으로 필요한 기술이다. 미래 제조 산업의 핵심으로 꼽히며 사회 모든 분야에 걸쳐 광범위한 적용이 예상된다. CPS는 대규모로 시스템들을 통합하는 통합화의 과정이기도 하면서 각각의 시스템들이 독립적으로 제어되는 대표적인 분산정보 시스템의 구조를 가지고 있다. Systems of Systems와 밀접하게 연관되어 있고, 분산제어 시스템의 구조이어야만 현실 세계의 복잡하고 대용량의 데이터를 수집, 통제할 수 있다. 특히 스마트제조 분야에서 제조 기업이 스마트화 할 공정의 대상과 범위 선정, 방법에 대한 사전 검증과 구현 후 효과 분석에 유용한 기술로, CPS를 통해 스마트공장에 대한 보급 확산에 대한 정책 추진과 제조기업의 스마트화가 가속화될 수 있다. [Smart Factory에서의 CPS 개념도] *출처:DFKI(독일인공지능연구소) 사이버-물리 생산 시스템 (이하 CPPS, Cyber-Physical Production Systems) CPPS는 제조 산업 분야에 CPS 기술이 적용된 것으로 컴퓨팅 및 정보처리, 통신, 센서·구동·제어 기능이 현실 세계의 사물(생산 기계, 조립 로봇, 작업자 등)들과 네트워크로 연계되어 자동화 및 지능화된 유기적인 센싱-제어기반 스마트 제조 시스템 기술을 의미한다. CPPS는 공장 현장의 필드버스나 PLC, 센서 등에서 데이터를 수집하고, 그 상위로 MES, ERP, SCM 등의 기업운영 애플리케이션의 데이터로 변환하여 전달하는 수직적인 데이터의 통합을 통해 제조와 비즈니스 영역을 연결할 수 있는 역할을 차지한다. CPPS는 제품개발부터 출시 AS, 단종, 재활용의 단계까지 제품 Life Cycle 상에 존재하는 제품의 기획, 수요조사, 설계 및 제품 시뮬레이션 등 PLM 전 과정에서 작동되고 있는 시스템과 협력 기업의 제조 및 비즈니스 활동에서 발생하는 데이터를 수평적으로 수집·통합해서 CPPS 내부로 전달한다. CPPS는 수직적인 데이터와 수평적 데이터를 원활히 수집하는 각각의 물리적인 통신 레이어가 다른 이(異)기종의 수많은 디바이스와 센서, 시스템을 통해 데이터를 수집하고 제어하기 위해서는 이기종 간의 OS가 독립적이며, 표준화된 통신 방식 및 플랫폼을 가지고 있어야 한다. 따라서 CPPS는 공장 내외의 모든 정보를 수집하고 저장하여 하나의 빅데이터를 구성하는데 기여할 수 있다. 빅데이터를 분석하여 비로소 필요한 정보의 생성이나, 지능화된 자율의사 결정을 통해 물리 세계인 설비와 공정 운영을 각종 액추에이터와 작업 지시 등을 통해 제어할 수 있게 되는 것이다. CPPS에서 빅데이터를 분석하는 방법은 여러 가지가 있으며, 이미 정의된 논리적인 흐름에 의한 데이터의 연산을 통해 단순한 의사결정을 가지거나, AI와 같은 첨단 IT기술을 통해 지능화되고, 자율적인 의사결정을 내릴 수도 있고, 머신 러닝 기법을 이용해 스스로 학습을 통해 최적의 방법을 찾거나 의사결정을 내릴 수도 있다. 컴퓨팅으로 대표되는 사이버 세계의 기능이 미래에는 훨씬 더 광범위한 분야의 물리적 세계와 접목하여 그 활용도가 증가할 것이다. 의료기기, 자동차, 로봇, 항공기, 보안 및 감시시스템 등 대부분의 컴퓨터 탑재 물리 시스템들은 구성 요소의 복잡성 증가로 단위별 요소와 전체 시스템 간의 부조화로 인한 결함 가능성이 증대될 수 있다. 따라서 각종 재난과 사고를 미연에 방지할 뿐만 아니라, 고신뢰성을 보장하는 무결점(zero-defect) 지능 시스템으로의 발전에 대한 필요성을 고려해야 한다. [사이버-물리 생산시스템 : 제조산업 분야의 CPS] *출처: BMR, Wahlster교수, Industry4.0시대의 SmartFactory(2012,Luxembourg) 새로운 서비스와 산업을 이끌 기술 사이버 시스템과 물리 시스템 간의 정밀하고 유기적인 연결을 위한 모델링 및 시뮬레이션 기술을 적용해 각종 산업 분야에서 새로운 서비스 및 가치 기회를 창출할 것이다. 인간과 기술적 시스템 사이의 쌍방향 협업은 숙련된 노동 인력의 부족 문제와 점증하는 작업장 내의 다양성(연령, 성, 문화적 배경 등)을 해결함으로써 작업과정에서의 안전성 확보는 물론 검증된 운영방식의 적용을 통해 지속적인 생산성을 유지할 수 있다. 일반적으로 OS 기술이 갖는 한계점인 기술 지원 및 유지 보수 문제를 해결함으로써 새로운 시장 개척 기회를 확보할 수 있다. 또한 정보기술을 통해 게임, VR/AR 등의 타분야와 연계가 가능한 분야로써 산업 연계 파급효과가 큰 특징을 지닌다. 무인자동차, 무인항공기 등 조립 산업이 CPS로 진화함에 따라 자율제어를 위한 시스템, SW, 부품 수요가 폭발적으로 성장할 것으로 예상되는 상황에서 솔루션 공급 산업의 주도가 가능하다. CPS에 기반한 연동 미들웨어 플랫폼 확보를 통하여 전 산업 분야에서의 대규모 복합 CPS 시스템에 대한 신속한 개발은 각 산업의 스마트화 달성에 크게 기여할 수 있다. 각 산업에서 가치 사슬 상에 존재하는 시스템 간 연동을 통해 가치사슬 통합을 조기에 달성하고 이를 활용해 다양한 새로운 비즈니스모델 및 산업생태계를 창출할 수 있다. 소비시장의 글로벌화로 소비의 표준화가 촉진되는 동시에, 개인화에 따른 개인 맞춤형 소비추세로 대량생산과 맞춤형 유연 생산 요구가 증대되는 추세도 주목할 만하다. 기능 품질에서는 글로벌 표준을 요구하면서도 개인화 요구에 따른 다양한 수요 변화를 실시간 반영하고 유연 생산을 통해 신속한 대응이 필요한 것이다. 이미 ZARA, UNIQLO 등의 SPA는 현장 수요 파악, 스피드와 타이밍, 생산의 효율화를 통해 좋은 제품을 대중적 가격에 파는 대량 맞춤 생산을 선도하고 있다. 가파른 상승세를 보이는 CPS 시장 4차 산업혁명의 가속화와 함께 세계 주요 국가의 정부, 주요 기업들의 참여로 CPS 시장은 향후 가파른 성장이 예상된다. CPS 기술의 세계 시장 규모는 향후 2020년 약 1.99조 달러로 전망된다. CPS 시장은 가파른 성장을 통해 차량용 반도체 등 자동차 관련 시스템을 제외한 전통적 임베디드 시스템 시장을 능가할 것으로 예상된다. 산업/제조 분야에서는 기존의 공장 자동화 기술과 산업용 임베디드 시스템이 결합한 CPS로 기술적 진화가 일어나며 이에 따른 시장 변화가 빠르게 진행될 전망이다. 산업/제조 전체 시장은 연평균 3.5%씩 성장하는 반면 산업용 임베디드 시스템 시장(PLC 등)은 연평균 2.3%씩 역 성장할 것으로 예상된다. CPS 기반의 지능형 제조시스템 시장은 산업/제조 분야의 성장을 이끌며 연평균 4.4%씩 성장할 것으로 예상된다. 국내 CPS 시장은 2016년 약 5.5조 원에서 2021년 약 23조 원 규모로 성장할 것으로 전망된다. 다만, CPS 관련 기술 개발 현황은 분야별로 차이가 있겠지만 대부분 초기 단계에 머물고 있으며, 대부분 연구소나 학교를 위주로 핵심 원천기술 개발이 진행되고 있다. 국내의 핵심기술 역시 해외 기업의 제품과 기술을 기반으로 활용하고 있으며, 국내 개발 업체는 영세성을 벗어나기 힘든 상태다. CPS의 국내 시장의 잠재적 성장성을 고려할 경우, 정부의 지원과 대학 및 민간 기업의 주도로 기술을 개발하고 실증할 필요가 있다. 불붙은 기술개발, 시장을 선점하라! 현재 이에 대한 기술개발도 한창 진행 중이다. CPS에 대한 자율제어, 통합 연동 미들웨어, 산업용 네트워크, 모델링 및 시뮬레이션, 임베디드 시스템, 설비연결표준화통신, OS 및 플랫폼 관련 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. SOA 기반 통신 장비, DB 서버, 응용프로그램 등과 같은 시스템 컴포넌트의 돌발 문제에 자율적 대응 가능한 방법(IBM)이나 Columbia대학의 HW와 SW 통신 신호 조합에 의한 정상 여부를 판단하는 방법, ASF(Cisco)에 의한 감시, 로그 변환, 필터링, 분석, 진단 및 복구, 피드백의 6단계 자율제어 프로세스 방법 등이 제시되고 있다. CPS의 고신뢰도를 확보하기 위해 오류 분석 모델링에 의한 지식베이스를 생성하고 자율제어 활용방법과 자율관리자를 이용하는 네트워크 기반 자율제어기술 연구도 진행 중이다. CPS 분산 환경의 시스템 간 실시간 제어를 위해 시뮬레이션의 시간 동기화 알고리즘 설계와 시뮬레이터를 개발하여 검증하는 방법들도 개발되고 있다. CPS 자율제어 지능화를 위한 기존 솔루션은 해외 의존도가 높고 상용화 SW 개발 역시 초기 개발 단계에 있다. Rockwell Automation 사와 Applied Material 사 등 전통적인 시뮬레이터 개발 기업과 CAM 솔루션 개발 기업의 주도로 시뮬레이션이 개발되고 있으며 연속시스템과 이산시스템 간의 연동을 위한 기반 기술은 University of Arizona 등의 미국 대학이 주도하고 있다.
CPS 통합 연동기술인 DDS 미들웨어 기술개발은 RTI, Prism-tech, OCI 등 미국업체가 선두 위치 최근의 연구 중점은 과거의 WSN을 더 신뢰적이고 쉽게 수행하기 위해 CPS 구축 환경의 시너지효과에 따른 이익 구현으로 전환되어 가고 있다. 신뢰도 개선을 위해 가상 및 현실의 센서네트워크(CPSN) 응용 분야와 다양한 센싱 정보의 가상공간 연결 방법, CPSN 구조 설계이슈 등이 제시되고 있다. 인더스트리 4.0 기반의 CPS와 생산관리 시스템 간의 미들웨어 구축을 통한 수평적 통합 방법으로 지식베이스의 생성, 자율제어관리자, 미들웨어 엔진, 통신미들웨어 관리자를 통합하는 개념으로 실험하기도 한다. [지멘스 Industrial Machinery Digital Twin] * 출처: 지멘스 홈페이지(https://new.siemens.com/global/en/products/automation/process-instrumentation/digitalization.html) 국내 중소기업, 스마트 제조 CPS 분야의 틈새를 노려라 스마트 제조 CPS 분야의 주요 경쟁기술은 이종 연동형 산업용 게이트웨이 기술이고, 공백기술은 하이브리드 모델링 기술로 나타난다. 스마트 제조 CPS 분야에서 이종 연동형 산업용 게이트웨이 기술이 가장 경쟁이 치열한 분야이고, 하이브리드 모델링 기술은 아직 출원이 활발하지 않은 공백기술 분야다. 세계 기술 및 특허 동향을 분석한 결과 스마트 제조 CPS 분야의 공백기술 분야는 하이브리드 모델링 기술이고 중소기업의 시장진입 상대적으로 수월한 분야는 사이버물리 기술로 나타났다. 산업/제조 분야에서는 기존 공장 자동화 기술과 산업용 임베디드 시스템이 결합된 CPS로 기술적 진화가 일어나며 이에 따른 시장 변화가 빠르게 진행될 전망이다 국내 CPS 관련 기술 개발 현황은 분야별로 차이가 있겠지만 대부분 초기 단계에 머물고 있으며 공공연구기관이나 대학교를 중심으로 핵심 원천기술 개발이 진행되고 있다. 향후 중소기업은 상대적으로 경쟁이 치열하지 않은 하이브리드 모델링 기술과 시장진입이 상대적으로 용이한 사이버물리 기술 분야에 집중하여 연구·개발하고 제품화하는 특허전략이 필요할 것이다. |
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